kubernetes-handbook/practice/using-prometheus-to-monitor-kuberentes-cluster.md

# 使用Prometheus监控kubernetes集群

我们使用 Giantswarm 开源的 [kubernetes-promethues](https://github.com/giantswarm/kubernetes-prometheus) 来监控 kubernetes 集群，所有的 YAML 文件可以在 [../manifests/prometheus](https://github.com/rootsongjc/kubernetes-handbook/blob/master/manifests/prometheus) 目录下找到。

需要用到的镜像有：

-  harbor-001.jimmysong.io/library/prometheus-alertmanager:v0.7.1
-  harbor-001.jimmysong.io/library/grafana:4.2.0
-  harbor-001.jimmysong.io/library/giantswarm-tiny-tools:latest
-  harbor-001.jimmysong.io/library/prom-prometheus:v1.7.0
-  harbor-001.jimmysong.io/library/kube-state-metrics:v1.0.1
-  harbor-001.jimmysong.io/library/dockermuenster-caddy:0.9.3
-  harbor-001.jimmysong.io/library/prom-node-exporter:v0.14.0

同时备份到时速云：

- index.tenxcloud.com/jimmy/prometheus-alertmanager:v0.7.1
- index.tenxcloud.com/jimmy/grafana:4.2.0
- index.tenxcloud.com/jimmy/giantswarm-tiny-tools:latest
- index.tenxcloud.com/jimmy/prom-prometheus:v1.7.0
- index.tenxcloud.com/jimmy/kube-state-metrics:v1.0.1
- index.tenxcloud.com/jimmy/dockermuenster-caddy:0.9.3
- index.tenxcloud.com/jimmy/prom-node-exporter:v0.14.0

**注**：所有镜像都是从官方镜像仓库下载下。

## 部署

我将部署时需要用的的配置文件分成了 namespace、serviceaccount、configmaps、clusterrolebinding 和最后的部署 prometheus、grafana 的过程。

```yaml
## 创建 monitoring namespaece
kubectl create -f prometheus-monitoring-ns.yaml
## 创建 serviceaccount
kubectl create -f prometheus-monitoring-serviceaccount.yaml
## 创建 configmaps
kubectl create -f prometheus-configmaps.yaml
## 创建 clusterrolebinding
kubectl create clusterrolebinding kube-state-metrics --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=monitoring:kube-state-metrics
kubectl create clusterrolebinding prometheus --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=monitoring:prometheus
## 部署 Prometheus
kubectl create -f prometheus-monitoring.yaml
```

访问 kubernetes 任何一个 node 上的 Grafana service 的 nodeport：

![Grafana页面](../images/kubernetes-prometheus-monitoring.jpg)

该图中的数据显示明显有问题，还需要修正。

`prometheus-monitoring.yaml` 文件中有一个 Job 就是用来导入 grafana dashboard 配置信息的，如果该 Job 执行失败，可以单独在在 `monitoring` 的 namespace 中启动一个容器，将 `manifests/prometheus` 目录下的 json 文件复制到容器中，然后进入容器 json 文件的目录下执行：

```bash
 for file in *-datasource.json ; do
              if [ -e "$file" ] ; then
                echo "importing $file" &&
                curl --silent --fail --show-error \
                  --request POST http://admin:admin@grafana:3000/api/datasources \
                  --header "Content-Type: application/json" \
                  --data-binary "@$file" ;
                echo "" ;
              fi
            done ;
            for file in *-dashboard.json ; do
              if [ -e "$file" ] ; then
                echo "importing $file" &&
                ( echo '{"dashboard":'; \
                  cat "$file"; \
                  echo ',"overwrite":true,"inputs":[{"name":"DS_PROMETHEUS","type":"datasource","pluginId":"prometheus","value":"prometheus"}]}' ) \
                | jq -c '.' \
                | curl --silent --fail --show-error \
                  --request POST http://admin:admin@grafana:3000/api/dashboards/import \
                  --header "Content-Type: application/json" \
                  --data-binary "@-" ;
                echo "" ;
              fi
            done
```

这样也可以向 grafana 中导入 dashboard。

## 存在的问题

该项目的代码中存在几个问题。

### 1. RBAC 角色授权问题

需要用到两个 clusterrolebinding：

- `kube-state-metrics`，对应的`serviceaccount`是`kube-state-metrics`
- `prometheus`，对应的 `serviceaccount`是 `prometheus-k8s`

在部署 Prometheus 之前应该先创建 serviceaccount、clusterrole、clusterrolebinding 等对象，否则在安装过程中可能因为权限问题而导致各种错误，所以这些配置应该写在一个单独的文件中，而不应该跟其他部署写在一起，即使要写在一个文件中，也应该写在文件的最前面，因为使用 `kubectl` 部署的时候，kubectl 不会判断 YAML 文件中的资源依赖关系，只是简单的从头部开始执行部署，因此写在文件前面的对象会先部署。

**解决方法**

也可以绕过复杂的 RBAC 设置，直接使用下面的命令将对应的 serviceaccount 设置成 admin 权限，如下：

```bash
kubectl create clusterrolebinding kube-state-metrics --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=monitoring:kube-state-metrics
kubectl create clusterrolebinding prometheus --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=monitoring:prometheus
```

参考 [RBAC——基于角色的访问控制](../guide/rbac.md)

### 2. API 兼容问题

从 `kube-state-metrics` 日志中可以看出用户 kube-state-metrics 没有权限访问如下资源类型：

- *v1.Job
- *v1.PersistentVolumeClaim
- *v1beta1.StatefulSet
- *v2alpha1.CronJob

而在我们使用的 kubernetes 1.6.0 版本的集群中 API 路径跟 `kube-state-metrics` 中不同，无法 list 以上三种资源对象的资源。详情见：https://github.com/giantswarm/kubernetes-prometheus/issues/77

### 3. Job 中的权限认证问题 

在 `grafana-import-dashboards` 这个 job 中有个 `init-containers` 其中指定的 command 执行错误，应该使用

```bash
curl -sX GET -H "Authorization:bearer `cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token`" -k https://kubernetes.default/api/v1/namespaces/monitoring/endpoints/grafana
```

不需要指定 csr 文件，只需要 token 即可。

参考 [wait-for-endpoints init-containers fails to load with k8s 1.6.0 #56](https://github.com/giantswarm/kubernetes-prometheus/issues/56)

## 参考

- [Kubernetes Setup for Prometheus and Grafana](https://github.com/giantswarm/kubernetes-prometheus)
- [RBAC——基于角色的访问控制](../guide/rbac.md)
- [wait-for-endpoints init-containers fails to load with k8s 1.6.0 #56](https://github.com/giantswarm/kubernetes-prometheus/issues/56)